Fachgerecht Fugen abdichten (2)

Aluminiumelemente in Fassaden

Die Fugenabdichtung rund um Bauelemente in der Fassade unterscheidet sich von der Abdichtung der Alufenster- und -türen im Ein- und Mehrfamilienhaus. Aufgrund diverser Einbauhöhen, Bewegungen in der Fassade und der Lasten und Gewichte sind größere Berechnungen und genauere Kalkulationen und Planungen nötig.


Unabhängig davon, ob es sich bei dem Gebäude um eine Sanierung oder einen Neubau handelt, die Luftdichtheit der Einbauebene ist höchstes energetisches Gebot. Nur durch eine dauerhaft funktionssichere, luftdichte Einbaufuge wird den Vorgaben der Energieeinsparverordnung entsprochen und damit eine Montage nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik gewährleistet. Je höher die Gebäude werden, desto mehr nimmt der Winddruck in den oberen Gebäudeteilen zu. Winddruck und -sog drücken und ziehen buchstäblich die Wärme aus den Räumen.

Der normative Grenzwert für luftdichte Fugen liegt bei 0,10 m³/[h ∙ m ∙ (daPa)n]. Eine besonders dichte Einbauebene 1, mit einem a-Wert von nahezu 0,00 m³/[h ∙ m ∙ (daPa)n], hilft, die Wärmeenergie im Inneren zu halten und sorgt für geringere Energiekosten.

Ein Beispiel

Wenn in einem Gebäude 100 Fensterelemente mit einer umlaufenden Anschlussfugenlänge von 10 m eingebaut werden, dürfen nach den allgemein anerkannten Regeln der Technik bis zu 100 Liter Luft (pro Stunde, pro Meter Fuge) bei einem Differenzdruck von 10 Pascal entweichen (a-Wert 0,10 m³/[h ∙ m ∙ (daPa)n].

  • 100 Elemente x 10 m Fugenlänge ⇥= 1.000 m
  • 1.000 m x 100 Liter Luft ⇥= 100.000 Liter/h
  • 100.000 Liter/h x 24 h⇥ = 2,4 Mio. Liter Luft / Tag
  • 2,4 Mio. Liter/Tag x 220 Heiztage ⇥= 528 Mio. Liter Luft

Das bedeutet, wenn man nach den Regeln der Technik einbaut, können bis zu 528 Mio. Liter Luft / Jahr ungenutzt aufgeheizt verloren gehen. Bei der Verwendung von Fugendichtungsfolien oder Multifunktionsfugendichtbändern mit einer Folienmem-bran und einem a-Wert von 0,00 m³/[h ∙ m ∙ (daPa)n] spart man eine Menge Energiekosten und tut der Umwelt etwas Gutes.

Für den Einbau und die Abdichtung von Fassadenelementen besteht zwar keine höhere Anforderung an die Luftdichtheit als 0,10 m³/[h ∙ m ∙ (daPa)n], jedoch bringt der Einbau mit höherer Luftdichtheit neben den Vorteilen der Energieersparnis auch eine Erhöhung des Wohnkomforts.

Schlagregendichtheit

Schlagregendichtheit und Wasserführung in Fassaden unterscheiden sich deutlich vom normalen Ein- und Mehrfamilienhaus Wohnbau. Hinterlüftete Fassaden, Vorhangfassaden und mehrschalige Bauweisen lassen zum Teil geplantes Eindringen von Schlagregen und ablaufendem Wasser zu und führen dieses gezielt vor die Fassade zurück. Grundsätzlich gelten auch hier 300 Pascal und 600 Pascal als Mindestanforderungen für die Schlagregendichtheit. Jedoch sind diese Werte in diverse Abhängigkeiten zu setzen:

1. Einbauhöhe über Grund (in Anlehnung an ift Richtlinie FE 05/2 und DIN 18055)

  •  0 – 10 m höchste Belastung in der Klasse 7 A mit 300 Pa
  • 10 – 18 m höchste Belastung an der Küste 7 A mit 300 Pa
  • 18 – 25 m höchste Belastung an der Küste 8 A mit 450 Pa
  • über 25 m ab 25 m Einbauhöhe über Grund muss das detaillierte Nachweisverfahren angewandt werden

2. Windlastzone
Es gibt für Deutschland eine Windlastzonen-Landkarte (DIBt-Berlin) 1 – 4

3. Geländekategorie

  • Binnenland
  • Küste und Inseln der Ostsee
  • Küste der Nordsee
  • Inseln der Nordsee

Je höher die Gebäude erstellt werden, desto mehr Winddruck ist auf der Fassade und desto höher ist auch die Schlagregenbelastung der Fassade. Bei den zunehmenden Wetterextremen sollte hier immer an der oberen Grenze geplant und verbaut werden.

Die sichtbare Außenfassade stellt oft nicht die Wetterschutz- ebene des Gebäudes her. Wasser kann wie oben beschrieben gezielt zwischen die vorgesetzte Fassade und die eigentliche tragende Außenwand eindringen. Dabei wird das eingedrungene Regenwasser gezielt nach außen zurückgeführt. Dies wird meist mit EPDM-Folien ausgeführt (Ethylen-Propylen-Dien-Kautschuk ist ein terpolymeres Elastomer/Gummi, ein synthetischer Kautschuk und gehört zu den statistischen Copolymeren mit gesättigtem Polymergerüst, DIN-Bezeichnung M-Gruppe).

EPDM-Folien zeichnen sich durch eine besonders hohe, dauerhafte Elastizität und mechanische Belastbarkeit aus. Verklebt und mechanisch geklemmt, nehmen EPDM-Folien hohe Bewegungen auf, sind UV-stabil und sowohl in hohen, als auch in niedrigen Temperaturbereichen arbeitsfähig.

Die Fugen in der Fassadenkonstruktion selbst können mit den unterschiedlichsten Abdichtungsmaterialien geschlossen werden. Fugendichtbänder, auch Kompribänder genannt, bringen in der Beanspruchungsgruppe BG 1 neben der hohen Schlagregendichtheit von mind. 600 Pa auch die entsprechende Leistungsfähigkeit zur direkten Bewitterung durch Regen und UV-Licht mit.

Besonders wichtig sind bei der Auswahl und Verarbeitung von imprägnierten, vorkomprimierten Fugendichtbändern (Kompribändern) folgende Punkte:

A. Auswahl des richtigen Bandtyps

Fugendichtbänder, die in der direkten Außenanwendung eingesetzt werden, müssen der Beanspruchungsgruppe BG 1 entsprechen. Die Produktnorm DIN 18542:2009 klassifiziert diese und schreibt die entsprechenden Prüfanforderungen vor. Neben der Schlagregendichtheit von mind. 600 Pa in Fugen und Fugenkreuzen, der Prüfung auf Licht- und Feuchteeinwirkung (UV-Licht), der Baustoffklasse B1, der Temperaturwechselbeständigkeit und dem a-Wert sind insgesamt zehn Einzelprüfungen nachzuweisen.

B. Auswahl der richtigen Banddimension

Die Hersteller müssen für jeden einzelnen Bandtyp prüfen und deklarieren, welche minimale und maximale Fugengröße abgedichtet werden kann. Eine Überschreitung der angegebenen maximalen Fugendimension ist unzulässig. Sobald die Bänder über das angegebene und damit geprüfte und zugelassene Fugenmaß hinaus expandieren, lässt die Abdichtungsleistung und UV-Stabilität nach. Dies kann bei extremen Überschreitungen zu einer vollständigen Durchnässung der Fugendichtbänder und einem schleichenden Auflösungsprozess führen.

Die Kalkulationsgrundlage für Längenänderungen lautet: Längenänderung Δ mit α PVC-U 70 ∙ 10 – 6 /K (bei 450 cm breiten oder hohen Elementen bis ± 9,45 mm).

C. Einbau der Fugendichtbänder in der Fuge

Die Fugendichtbänder dichten immer zwischen zwei gegenüberstehenden Dichtflächen ab. Diese müssen so eben sein, dass das Fugendichtband etwaige Unebenheiten aufnehmen kann. Das Fugendichtband darf dabei nicht über Kanten oder Haftflächen stehen.

Natürlich können in der Fassade auch spritzbare Dichtstoffe oder Foliensysteme zum Einsatz kommen. Die Möglichkeiten sind vielfältig. Bei der Auswahl der Produkte ist aber vor allem eine technische Eigenschaft hervorzuheben: die Bewegungsaufnahmefähigkeit der Produkte selbst. Fassadenbewegungen sind abhängig von Winddruck, -sog, Temperatur und den Ausdehnungskoeffizienten der Rahmenmaterialien. Diese sind zu kalkulieren, und es ist zu prüfen, ob das ausgewählte Abdichtungsmaterial diese Bewegungsaufnahme überhaupt erreicht.

Befestigung:

Neben der Abdichtung der Bauelemente in der Fassade nimmt die Bedeutung der mechanischen Befestigung immer mehr zu. So entwickelt sich aktuell der Trend weg von der Befestigung mit Einzel-Metallkonsolen, hin zur Befestigung mit Vorwand-Montagezargen-Systemen. Vorwandmontagesysteme, z.B. aus Puratherm, einem hochfesten und wärmeisolierenden Polyurethan-Composite-Material, zeichnen sich neben der guten Wärmedämmwerte durch hohe Tragfähigkeit aus. Vorgesetzt vor der Wandschale, mit hochwertigen Hybrid-Polymer Klebern verklebt und zusätzlich mechanisch verschraubt, können Traglasten von mehreren 100 kg je Meter Systemlänge aufgenommen und sicher in die tragende Wandschale abgeleitet werden. Die Montage ist einfach und systemsicher und kann schrittweise erfolgen. So wächst das Gebäude Stockwerk für Stockwerk, egal ob die Elemente von oben nach unten eingebaut werden, oder nach und nach von unten nach oben. Die Zargensysteme sind dabei unabhängig voneinander gesetzt und nehmen jedes Bauelement separat auf. Kennzeichnend ist aber, dass Vorwandmontagesysteme umlaufend um die Mauerwerksöffnung montiert werden, sodass ein luftdichter Anschluss zur tragenden Wandschale entsteht und die luftdichte Ebene bis ans Fensterelement heranreicht. Die umlaufende Abdichtung erfolgt dabei direkt im Vorwandmontagesystem, egal ob mit Folien oder Multifunktionsfugendichtbändern.

Optimal geeignete Vorwandmontagesysteme bestehen meist aus einem tragenden Systemwinkel aus Polyurethan-Composite-Material und dem mit einem hochwertigen Klebestreifen verbundenen Dämmkern aus XPS Styrodur mit der Baustoffklasse B1. Die Luftschichten zwischen den tragenden Wandschalen und der vorgesetzten Außenwandschale sind unterschiedlich groß.

Daher gibt es Vorwandmontagesysteme, wie zum Beispiel das System ISO-TOP WINFRAMER von ISO-Chemie in Auskragungen von 80 – 200 mm. Jeder Systemwinkel trägt dabei eine Mindestlast von 200 kg/m, je nach Mauerwerksuntergrund. Prüfungen durch das ift Rosenheim sollen die Zulässigkeit und Leistungsfähigkeit des Vorwandmontagesystems belegen. Auch eine Bauteilprüfung nach der Richtlinie MO-01/1 wurde ausgeführt. Die Systeme bestehen aus der Vorwandmontagezarge, dem Systemkleber und verschiedenen Abdichtungsmaterialien. Dabei können in dem Vorwandmontagesystem der Iso-Chemie Multifunktionsfugendichtbänder, Abdichtungsfolien, spritzbare Dichtstoffe sowie zur Dämmung hochelastische PUR-Dosenschäume eingesetzt werden.

Fazit

Prinzipiell unterscheiden sich die Anforderungen an die Montage von Alufenstern- und –türen in der wärmeübertragenden Gebäudehülle nicht von denen in der Fassade. Allerdings sind umfassendere Berechnungen notwendig, und die Kalkulationen sowie Planungen müssen präziser sein. Zudem sind für die Befestigungen statische Nachweise und Berechnungen gefordert. Die Anforderungen an den Brandschutz und an die technischen Richtlinien für absturzsichernde Verglasungen sind meist höher. ⇥red ◊

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